Біологія тварин

ОБМІН КУПРУМУ У ЩУРІВ ЗА УМОВ ЇХ ТОКСИЧНОГО УРАЖЕННЯ АЦЕТАМІНОФЕНОМ НА ТЛІ ПРОТЕЇНОВОЇ НЕДОСТАТНОСТІ

О. М. Волощук, Г. П. Копильчук

Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича,
Інститут біології, хімії та біоресурсів, кафедра біохімії та біотехнології,
вул. Коцюбинського, 2, м. Чернівці, 58008, Україна

У роботі досліджені окремі показники обміну Купруму у щурів за умов ацетамінофен-індукованого токсичного ураження на тлі аліментарної нестачі протеїну.

Дослідження проводили на 4 групах тварин: І — інтактні тварини (К); ІІ — щури, які отримували низькопротеїновий раціон (НПР); ІІІ — щури з ацетоамінофен-індукованим токсичним ураженням печінки (ТУ); тваринам ІV групи моделювали гостре ацетамінофен-індуковане токсичне ураження печінки на тлі аліментарної депривації протеїну (НПР+ТУ). Вміст церулоплазміну у сироватці крові визначали методом Равіна, який базується на фотометричному визначенні продуктів окиснення n-фенілендіаміну за участі церулоплазміну. Визначення концентрації Купруму у сироватці крові та сечі проводили, використовуючи набори реактивів «BIO-LA-TEST» (Чехія). Вміст альбуміну у сироватці крові оцінювали з допомогою набору реактивів «Філісіт-Діагностика» (Україна).

Встановлено, що у протеїн-дефіцитних тварин, порівняно з контролем, спостерігається зниження вмісту Купруму в 1,6 разу, при цьому для тварин цієї групи характерне виражене зниження вмісту церулоплазміну у крові та посилена втрата Купруму із сечею. Аналогічні зміни спостерігаються у тварин з модельованим токсичним ураженням печінки, яких утримували на повноцінному раціоні.

Показано, що максимально виражене порушення обміну Купруму спостерігається у протеїн-дефіцитних тварин з ацетамінофен-індукованим токсичним ураженням печінки. У тварин цієї групи трикратне зниження вмісту Купруму на тлі гіпоальбумінемії та двократне зниження вмісту церулоплазміну у сироватці крові супроводжується вираженою гіперкупрумурією. Виснаження пулу біологічно доступного Купруму може надалі призводити до порушення функціонування Купрум-залежних ензимів та розглядатися як один з можливих механізмів порушення метаболічних процесів за умов ацетамінофен-індукованих інтоксикацій на тлі аліментарної нестачі протеїну. Встановлені нами зміни показників обміну Купруму за умов токсичного ураження печінки та аліментарної нестачі протеїну відкривають перспективи для подальшого вивчення активностей Купрум-вмісних ензимів та їх вкладу у формування метаболічних порушень за досліджуваних умов.

Ключові слова: АЦЕТАМІНОФЕН, ПЕЧІНКА, АЛІМЕНТАРНА ПРОТЕЇНОВА НЕДОСТАТНІСТЬ, КУПРУМ, ЦЕРУЛОПЛАЗМІН

1. Aigner E., Strasser M., Haufe H., Sonnweber T., Hohla F., Stadlmayr A., Solioz M., Tilg H., Patsch W., Weiss G., Stickel F., Datz C. A Role for Low Hepatic Copper Concentrations in Nonalcoholic Fatty Liver Disease. The American Journal of Gastroenterology, 2010, vol. 105, pp. 1978–1985. https://doi.org/10.1038/ajg.2010.170
2. Aigner E., Theur I., Haufe H., Seifert M., Hohla F., Scharinger L., Stickel F., Mourlane F., Weiss G., Datz C. Copper availability contributes to iron perturbations in human nonalcoholic fatty liver disease. Gastroenterology, 2008, vol. 135, issue 2, pp. 680–688. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2008.04.007
3. Aliasgharpour M. A review on copper, ceruloplasmin and wilson’s disease. International journal of Medical Investigation, 2015, vol. 4, no. 4, pp. 344–347.
4. Dongiovanni P., Valent L. A Nutrigenomic Approach to Non-Alcoholic Fatty Liver Disease. International Journal of Molecular Sciences, 2017, vol. 18, issue 7, p. 1534. https://doi.org/10.3390/ijms18071534
5. Fieten H., Leegwater P. A., Watson A. L., Rothuizen J. Canine models of copper toxicosis for understanding mammalian copper metabolism. Mammalian Genome, 2012, vol. 23, issue 1–2, pp. 62–75. https://doi.org/10.1007/s00335-011-9378-7
6. Hatano R., Ebara M., Fukuda H., Yoshikawa M., Sugiura N., Kondo F., Yukawa M., Saisho H. Accumulation of copper in the liver and hepatic injury in chronic hepatitis C. J. Gastroenterology and Hepatology, 2000, vol. 15, issue 7, pp. 786–791. https://doi.org/10.1046/j.1440-1746.2000.02199.x
7. Itoh S., Kim H. W., Nakagawa O., Ozumi K., Lessner S. M., Aoki H., Akram K., McKinney R. D., Ushio-Fukai M., Fukai T. Novel role of antioxidant-1 (Atox1) as a copper-dependent transcription factor involved in cell proliferation. Journal of Biological Chemistry, 2008, vol. 283, no. 14, pp. 9157–9168. https://doi.org/10.1074/jbc.M709463200
8. Kolb V. G., Kamishnikov V. S. Determination of ceruloplasmin in serum by modified method of Ravina. In: Practical book in clinical chemistry. 2^nd ed. Belarus, 1982, pp. 290–291. (in Russian)
9. Kopylchuk G. P., Buchkovska I. M., Borschovetska N. L., Chopyk N. V. The activity of glutathione synthesis and conjugation enzymes in rat hepatocytes under conditions of low-protein diet and acute liver injury. Biological systems, 2014, vol. 6, no. 1, pp. 10–15. (in Ukrainian)
10. Kopylchuk G. P., Voloshchuk O. M., Balandyuk O. V. Biochemical markers of the functional liver state in rats with toxic hepatitis under the conditions of germanium citrate administration. The Animal Biology, 2017, vol. 19, issue 1, pp. 59–64. (in Ukrainian) https://doi.org/10.15407/animbiol19.01.059
11. Kumaratilake J. S. Chronic Copper Poisoning in Sheep: Liver Injury. Journal of Trace Element Analysis, 2014, vol. 3, no. 1, pp. 1–22. https://doi.org/10.7726/jtea.2014.1001
12. Lin G., Luo D., Liu J., Wu X., Chen J., Huang Q., Su L., Zeng L., Wang H., Su Z. Hepatoprotective Effect of Polysaccharides Isolated from Dendrobium officinaleagainst Acetaminophen-Induced Liver Injury in Mice via Regulation of the Nrf2-Keap1 Signaling Pathway. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2018, vol. 2018, pp. 1–10. https://doi.org/10.1155/2018/6962439
13. Linder M. C., Hazegh-Azam M. Copper biochemistry and molecular biology. The American Journal of Clinical Nutrition, 1996, vol. 63, no. 5, pp. 797S–811S. DOI: 10.1093/ajcn/63.5.797.
14. Lyman D. R., Clark L. J., Campbell K. L. Copper Accumulation in Wisconsin Holsteins with Indications of Oxidative Liver Damage. Journal of Veterinary Medicine and Research, 2015, vol. 2, no. 2, p. 1021.
15. Manto M. Abnormal Copper Homeostasis: Mechanisms and Roles in Neurodegeneration. Toxics, 2014, vol. 2, issue 2, pp. 327–345. https://doi.org/10.3390/toxics2020327
16. Mounajjed T., Oxentenko A. S., Qureshi H., Smyrk T. C. Revisiting the Topic of Histochemically Detectable Copper in Various Liver Diseases With Special Focus on Venous Outflow Impairment. American Journal of Clinical Pathology, 2013, vol. 139, issue 1, pp. 79–86. https://doi.org/10.1309/AJCPDZR4OHDQNG3L
17. Musci G., Di Marco S., Bellenchi G. C., Calabrese L. Reconstitution of Ceruloplasmin by the Cu(I)-Glutathione Complex. Evidence for a role of Mg²⁺ and ATP The Journal of Biological Chemistry, 1996, vol. 271, issue 4, pp. 1972–1978. https://doi.org/10.1074/jbc.271.4.1972
18. Reeves P. G., Nielsen F. H., Fahey G. C. AIN-93 Purified Diets for Laboratory Rodents: Final Report of the American Institute of Nutrition Ad Hoc Writing Committee on the Reformulation of the AIN-76A Rodent Diet. The Journal of Nutrition, 1993, vol. 123, issue 11, pp. 1939–1951. https://doi.org/10.1093/jn/123.11.1939
19. Roberts E. A., Sarkar B. Liver as a key organ in the supply, storage, and excretion of copper. The American Journal of Clinical Nutrition, 2008, vol. 88, issue 3, pp. 851S–854S. https://doi.org/10.1093/ajcn/88.3.851S
20. Somanawat K., Thong-Ngam D., Klaikeaw N. Curcum-in attenuated paracetamol overdose induced hepatitis. World J. Gastroenterol., 2013, vol. 19, issue 12, pp. 1962–1967. https://doi.org/10.3748/wjg.v19.i12.1962
21. Voloshchuk O. N., Kopylchuk G. P. An assessment of the ferrokinetic indices in rats with toxic hepatitis under the conditions of alimentary deprivation of protein. Experimental & clinical gastroenterology, 2016, vol. 10, no. 134, pp. 54–57. (in Russian)
22. Voloshchuk O. N., Kopylchuk G. P. The State of the Adenyl Nucleotide System in the Liver of Rats with Toxic Hepatitis under Conditions of Protein Deficiency. Biophysics, 2017, vol. 62, issue 6, pp. 980–983. https://doi.org/10.1134/S0006350917060252

Завантажити повний текст статті у форматі PDF